专利名称：风车翼及使用该风车翼的风力发电装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及风车翼及使用该风车翼的风力发电装置。
背景技术：
对风力发电装置的风车翼有质量轻、可靠性高、易于制造以缩短制造时间的要求。 其中，为了实现轻量化，采用复合材料的层积结构。图IA是示意性表示风车翼结构的剖视图。风车翼100包括作为基本层积结构的外皮101 ；加强层积结构的前缘部加强部103、后缘部加强部105 (10fe、105b)、腹部加强部104a、背部加强部104b和横梁部件102。前缘部加强部103、后缘部加强部105、腹部加强部104a、背部加强部104b分别设置在风车翼100 的前缘部分、后缘部分、腹部部分和背部部分。为了使风车翼100具有必要的弯曲刚性并实现轻量化，有效地方法是将强化纤维塑料单方向加强部件(UD部件，或称为0°部件)配置在远离弯曲中心X的位置。因此， 采用将UD部件集中层积配置在腹部侧与背部侧的中央(腹部加强部10 与背部加强部 104b)以及前缘与后缘(前缘部加强部103与后缘部加强部10fe、105b)的结构。在覆盖风车翼100叶面整体的外皮101上使用加强塑料制多层斜纹部件(士45°部件，或称为多方向部件)等。外皮101中未配置UD部件的部分(除前缘部加强部103、后缘部加强部105a、 10 、腹部加强部104a、背部加强部104b以外的部分)使用例如在多层斜纹部件之间夹有芯部件的夹层结构。图IB是具体地表示图IA的层积结构的示意图。另外，图中，实线表示斜纹部件 (士45°部件)111、虚线表示UD部件(0°部件)112、梯形(矩形)表示芯部件113。作为外皮101，在外侧分别设置η层士45°部件，在内侧设置m层士45°部件(η、 m为自然数)。而且，在外皮101的η层士45°部件与m层士45°部件之间，在风车翼100 的各部分，分别设有以下层。即，在前缘部加强部103、腹部加强部104a/背部加强部104b、 后缘部加强部10^1/10 上，分别设有ρ层、q层、r层0°部件(p、q、r为自然数)。其中，q >>P、r。在其它部分上，设有一层芯部件113。另外，最后缘部分也可以仅为外皮101(包含芯部件113)。如图2所示，0°部件(UD部件)是将纤维相对于风车翼的长度方向成0°角配置并渗透有树脂的材料，可视作0°角配置纤维的强化纤维塑料。如图2所示，士45°部件是将纤维相对于风车翼的长度方向成+45°以及-45°两个角度相交配置并渗透有树脂的材料，可视作士45°角配置纤维的强化纤维塑料。作为纤维，列举碳素纤维或玻璃纤维。此情况下，前缘部加强部103的层积状态为，从外侧开始依次为(士45° )n/(0° ) p/(士 45° )m。腹部加强部10 及背部加强部104b的层积状态为，从外侧开始依次为 (士45° )n/(0° )/(士45° )m。后缘部加强部 10fe/105b 的层积状态为(士45° )n/(0° ) r/(士 45° )m。其它部分的层积状态为(士 45° )n/芯部件/(士 45° )m。另外，士 45°及0° 分别表示士45°部件及0°部件。并且，下标n、m、p、q、r分别表示层数。在日本特开2006-118434号公报中公开了轻量风车翼的制造方法。该风车翼用于垂直轴式发电装置。该风车翼为，首先，以使该风车翼的翼内形成规定空间的方式，在规定的纤维材料上含浸混合有固化剂的树脂材料而层积形成作为风车翼表面层的第一对开翼以及第二对开翼。其后，在规定的纤维材料上含浸混合有固化剂的树脂材料而在圆筒形状弹性部件的圆周表面上层积形成在所述翼内对厚度方向进行支承的翼内支承层。然后，以使所述翼内支承层与所述第一对开翼以及所述第二对开翼分别一体成型的方式，将层积形成有所述翼内支承层的圆筒形状弹性部件配置在所述翼内的翼长度方向上的规定位置，在该规定位置能够使所述翼内支承层在所述翼内通过弹性力分别压接于所述第一对开翼以及所述第二对开翼，使所述第一对开翼以及所述第二对开翼接合并且放置规定时间。由此， 通过所述固化剂的固化作用而使所述第一对开翼、所述第二对开翼、所述翼内支承层全部一体成形。在日本特开平6-66244号公报中公开了一种风车翼。该风车翼通过沿外皮的长度方向插入的主横梁来保持刚性。该风车翼为，在所述主横梁的长度方向层积有单方向粗纱布(口一 Ii 々口 7 )，并且在所述单方向粗纱布的层积上绷带状层积有玻璃布与玻璃垫。专利文献1 日本特开2006-118434号公报专利文献2 日本特开平6-66244号公报在如图IA及图IB所示的层积结构中，不仅在风车翼的腹部(腹部加强部104a)以及背部(背部加强部104b)层积UD部件112，而且在前缘(前缘部加强部10 及后缘(后缘部加强部105)也需要层积UD部件112。即，需要配置UD部件112的部位较多，其层积耗时多，其结果是存在制造时间增加的问题。并且，如图3所示，在翼根部附近的翼形状近似圆筒的部位，在前缘(前缘部加强部10 及后缘(后缘部加强部10 层积UD部件时，需要将UD部件张贴在大致垂直的面上。因此，UD部件容易向下方偏移，不易制造。
发明内容
鉴于以上问题，本发明的目的在于，提供一种能够缩短制造时间且易于制造的风车翼及使用其的风力发电装置。并且，本发明的另一目的在于，提供一种能够抑制重量增加、缩短制造时间且易于制造的风车翼及使用其的风力发电装置。以下，参考在用于实施本发明的实施方式中使用的序号、附图标记对本发明的内容进行说明。为了明确权利要求范围内的内容与用于实施本发明的实施方式的关系而付以该序号、附图标记并用括号表示，另外，以下序号、附图标记并非用于解释记载在权利要求范围内的发明的技术范围。本发明的风车翼是具有层积结构的风车翼。该层积结构包括具有翼形状的外皮(1)、加强外皮(1)的翼腹部的腹部加强部( )、加强外皮(1)的翼背部的背部加强部 (4b)。外皮(1)包括层积的第一多方向部件(11 (士45° )n)、第一单方向加强部件(12 (0° )N)、第二多方向部件(11 :(士45° )m)。腹部加强部Ga)包括设置在第一单方向加强部件(12:(0° )N)与第二多方向部件(11 :(士45° )m)之间的第二单方向加强部件(12: (0° )Q)。背部加强部Gb)包括设置在第一单方向加强部件(12 (0° )N)与第二多方向部件(11:(士45° )m)之间的第三单方向加强部件(12:(0° )Q)。外皮⑴在前缘侧的腹部加强部Ga)与背部加强部Gb)之间以及在后缘侧的腹部加强部Ga)与背部加强部Gb)之间分别配置有第一芯部件(13)。在本发明中，在翼面全部的外皮⑴上层积单方向加强部件(12 :(0° )N)并利用腹部加强部Ga)以及背部加强部Gb)来获得必要弯曲刚性，因此也可以在前缘以及后缘不配置利用单方向加强部件的加强部的结构。由此，与现有技术相比，在制造时能够减少UD 部件的配置部位，缩短层积作业时间。并且，由于未在前缘以及后缘配置UD部件，因此能够消除在翼根部附近的翼形状近似圆筒的部位UD部件向下方偏移而不易制造的问题。并且， 能够通过未在前缘以及后缘使用利用单方向加强部件的加强部而减小的重量来从整体上抑制因在翼面全部的外皮(1)上使用单方向加强部件(12 :(0° )N)而增加的重量，因此能够抑制风车翼整体的重量增加，维持轻量化，并获得必要的弯曲刚性。在上述风车翼中，进一步具有加强外皮(1)的翼后缘部的后缘部加强部(fe、5b)。 后缘部加强部(fe、5b)包括配置在第一单方向加强部件(12 :(0° )N)与第二多方向部件 (11:(士45° )m)之间的第四单方向加强部件(12:(0° )Q)。外皮(1)在前缘侧的腹部加强部Ga)与背部加强部Gb)之间、腹部加强部Ga)与后缘部加强部(5a)之间、背部加强部Gb)与后缘部加强部(5b)之间分别配置有第一芯部件(13)。在本发明中，进一步利用后缘部加强部(fe、5b)来获得必要的弯曲刚性，因此无需在前缘配置利用单方向加强部件的加强部的结构。由此，与现有技术相比，在制造时能够减少UD部件的配置部位，缩短层积作业时间。并且，由于未在前缘配置UD部件，因此能够消除在翼根部附近的翼形状近似圆筒的部位UD部件向下方偏移而不易制造的问题。并且， 能够通过未在前缘配置利用单方向加强部件的加强部而减小的重量来从整体上抑制因在翼面全部的外皮(1)上使用单方向加强部件(并且，少于未配置后缘部加强部(5ajb)的情况)而增加的重量，因此能够抑制风车翼整体的重量增加，维持轻量化，并获得必要的弯曲刚性。在上述风车翼中，外皮⑴进一步包括以与第二多方向部件(11 (士45° )m)重叠的方式配置在第二多方向部件(11:(士45° )m)下侧的第五单方向加强部件(12:(0° )M)。在本发明中，由于在翼面全部的外皮⑴上进一步增加单方向加强部件(12: (0° )M)，因此能够提高弯曲刚性。在上述风车翼中，从翼的翼根部到最大翼弦(二一 K )位置(Si)为层积结构。从翼的最大翼弦位置到翼前缘(S2)为其它层积结构。在本发明中，至少从翼的翼根部到最大翼弦位置(Si)具有上述层积结构，因此无需在前缘或前缘与后缘配置UD部件，从而能够减小或消除在翼根部附近的翼形状近似圆筒的部位UD部件向下方偏移而不易制造的问题。由此，能够缩短层积作业时间。在上述风车翼中，其它层积结构包括具有翼形状的其它的外皮(101)、加强其它的外皮(101)的翼腹部的其它的腹部加强部(10 )、加强其它的外皮(101)的翼背部的其它的背部加强部(104b)、加强其它的外皮(101)的翼前缘部的其它的前缘部加强部(103)、 加强其它的外皮(101)的翼后缘部的其它的后缘部加强部(105)。其它的外皮(101)包括 层积的第一多方向部件(111 :(士45° )n)、第二多方向部件(111 :(士45° )m)。其它的腹部加强部(104a)包括设置在第一多方向部件(111 :(士45° )n)与第二多方向部件(111 (士45° )m)之间的第六单方向加强部件(112:(0° ),)。其它的背部加强部(104b)包括设置在第一多方向部件(111 :(士45° )n)与第二多方向部件(111 :(士45° )m)之间的第七单方向加强部件(112 :(0° ),)。其它的前缘部加强部(10 包括设置在第一多方向部件 (111:(士45° )n)与第二多方向部件(111 :(士45° )m)之间的第八单方向加强部件(112 (0° )p)。其它的后缘部加强部包括设置在第一多方向部件(111 :(士45° )n)与第二多方向部件(111:(士45° )m)之间的第九单方向加强部件(112:(0° ),)。其它的外皮(101)在其它的腹部加强部(104a)与其它的前缘部加强部(103)之间、其它的腹部加强部(104a)与其它的后缘部加强部(105)之间、其它的背部加强部(104b)与其它的前缘部加强部(103) 之间、其它的背部加强部(104b)与其它的后缘部加强部(105)之间分别配置有第二芯部件 (113)。在本发明中，在从最大翼弦位置到翼前缘(S2)并且在翼面整体外皮(101)上未使用单向强化部件，而是利用腹部加强部(I(Ma)、背部加强部(104b)、前缘部加强部(103)、 后缘部加强部(10 获得必要弯曲刚性，由此，与在翼整体上层积单向强化部件的情况相比，能够使风车翼进一步轻量化。本发明的风力发电装置具有能够旋转地安装在机舱的旋翼毂和安装在旋翼毂上的风车翼，由旋翼毂与风车翼构成风车旋转体，利用风力使风车旋转体旋转驱动，将其旋转驱动能转换为电能。由于使用具有上述特征的风车翼，因此能够实现轻量化，提高弯曲刚性，缩短制造时间且易于制造。根据本发明，能够提供缩短制造时间且易于制造的风车翼及使用其的风力发电装置。并且，能够提供抑制重量增加、缩短制造时间且易于制造的风车翼及使用其的风力发电装置。
图IA是示意性表示风车翼结构的剖视图。图IB是具体地表示图IA的层积结构的示意图。图2是具体地表示图IB的0°部件及士45°部件的示意图。图3是表示风车翼的翼根部部分的状态的示意图。图4A是示意性表示本发明第一实施方式的风车翼结构的剖视图。图4B是具体地表示图4A的层积结构的示意图。图5A是示意性表示本发明第二实施方式的风车翼结构的剖视图。图5B是具体地表示图5A的层积结构的示意图。图6是示意性表示本发明第三实施方式的风车翼结构的剖视图。图7是表示使用本发明的风车翼的风力发电装置结构的侧视图。
具体实施例方式以下，参考附图对本发明的风车翼以及使用其的风力发电装置的实施方式进行说明。另外，在本实施方式中，由于与风车翼的层积结构没有直接关系的结构(例如，横梁部件)与现有技术相同，因此其说明省略。图7是表示使用本发明的风车翼的风力发电装置1结构的侧视图。风力发电装置 1具有直立连接在基础6上的支柱2、设置在支柱2上端的机舱3、能够旋转地安装在机舱 3的旋翼毂4和安装在旋翼毂4上的风车翼5。由旋翼毂4与风车翼5构成风车旋转体。
(第一实施方式)参考附图对本发明第一实施方式的风车翼进行说明。图4A是示意性表示本发明第一实施方式的风车翼结构的剖视图。风车翼10包括作为基本层积结构的外皮1、作为加强增压结构的腹部加强部如及背部加强部4b。腹部加强部如及背部加强部4b分别设置在风车翼10的腹部部分及背部部分。为了保持风车翼I0具有必要的弯曲刚性并实现轻量化，有效地方法是将强化纤维塑料单方向加强部件(UD部件，或称为0°部件)12配置在远离弯曲中心X的位置。在本实施方式中，通过在外皮1上层积UD部件12并将UD部件集中层积配置在腹部侧与背部侧的中央(腹部加强部4a、背部加强部4b)且未在前缘与后缘配置UD部件12的结构。下面，进行详细说明。外皮1使用构成风车翼10的翼面整体的强化纤维塑料多层斜纹部件(士45°部件，或称为多方向部件)11等。外皮1中未配置UD部件12的部分(除腹部加强部如及背部加强部4b以外的部分)使用例如在多层斜纹部件11之间夹有芯部件13的夹层结构。图4B是具体地表示图4A的层积结构的示意图。并且，图中，实线表示斜纹部件 (士45°部件)11、虚线表示UD部件(0°部件)12、梯形(矩形)表示芯部件13。作为外皮1，在外侧设有η层士45°部件，在其内侧设有m层0°部件，在其内侧设有Ml层0°部件，更内侧设有m层士45°部件。并且，n、m、Nl、Ml为自然数(正整数)， Nl+Ml ^ UNl ^ UMl ^ O0而且，在外皮1的附层0°部件与Ml层0°部件之间，在风车翼10的各部分，分别设有以下层。即，在腹部加强部4a/背部加强部4b，设有Ql层0°部件(Ql为自然数)。此时，可使Ql<q(参考图1B)。在外皮1上使用0°部件是为了提高弯曲刚性。在其它部分，设置1层芯部件13。另外，在腹部加强部如与背部加强部4b，根据必要刚性也可以是不同的层数Oil)。O°部件(UD部件)12以及士45°部件(斜纹部件)11与图2中说明的UD部件 112以及斜纹部件111相同。此时，腹部加强部4a/背部加强部4b的层积状态为，从外侧开始依次为(士45° ) n/(0° )N1/(0° )Q1/(0° )M1/( 士 45° )m。其它部分的层积状态为，从外侧开始依次为(士45° )n/(0° )N1/芯部件/(0° ) M1/(士45° )m。其中，士45°及0°分别表示士45°部件及0°部件。并且，下标n、m、Nl、 Ql、Ml分别表示层数。由于未在前缘与后缘配置加强用UD部件，整体层积的UD部件的个数(层数W)也为能够使翼获得必要弯曲刚性的最小个数。该最小个数可通过实验或模拟等方法来确定。 这样，通过整体层积的UD部件的个数为必要的最小限度，能够抑制重量的增加。在本实施方式中，通过在翼面整体的外皮上层积单方向加强0°部件(UD部件)来获得必要弯曲刚性，因此能够实现未在前缘以及后缘集中配置UD部件的结构。由于未在前缘与后缘配置加强用UD部件，因此，与现有技术相比，在制造时能够减少UD部件的配置部位，缩短层积作业时间。并且，由于未在前缘以及后缘配置UD部件，因此能够消除在翼根部附近的翼形状近似圆筒的部位UD部件向下方偏移而不易制造的问题。并且，在本实施方式中，未在前缘以及后缘集中配置UD部件，而在腹部及背部集中配置UD部件。这是由于如果没有集中配置UD部件的部位，而仅通过外皮的UD部件来获得弯曲刚性，则UD部件的使用量增加，重量非常大。即，在本实施方式中，通过在外皮上使用UD部件并在腹部及背部集中配置UD部件，能够抑制需要追加的UD部件的量，维持轻量化，获得必要刚性。因此，通过本实施方式，能够实现风车翼的轻量化并保证弯曲刚性，同时，能够缩短制造时间，易于制造。(第二实施方式)参考附图对本发明第二实施方式的风车翼进行说明。图5A是示意性表示本发明第二实施方式的风车翼结构的剖视图。该风车翼IOa包括作为基本层积结构的外皮1 ；加强积层结构的腹部加强部4a、背部加强部4b及后缘部加强部fe、5b。腹部加强部4a、背部加强部4b及后缘部加强部5ajb分别设置在风车翼IOa的腹部部分、背部部分以及后缘部分。在本实施方式中，强化纤维塑料UD部件12不仅集中配置在腹部侧(腹部加强部 4a)及背部侧(背部加强部4b)，还集中配置在后缘侧(后缘部加强部如、5 ，此处与第一实施方式相异。即，采用在外皮1上层积UD部件12并将UD部件12集中层积配置在腹部侧与背部侧中央(腹部加强部如与背部加强部4b)以及后缘(后缘部加强部如、5 而未在前缘配置UD部件12的结构。为了确保弯曲刚性并实现轻量化，有效的结构是，将UD部件插入后缘而不插入前缘，并且将UD部件12配置在远离弯曲中心X的位置。下面，进行详细说明。外皮1使用构成风车翼10的叶面整体的强化纤维塑料多层斜纹部件(士45°部件，或称为多方向部件)11等。外皮1中未配置UD部件12的部分(除腹部加强部4a、背部加强部4b以及后缘部加强部fe、5b以外的部分)使用例如在多层斜纹部件11之间夹有芯部件13的夹层结构。图5B是具体地表示图5A的层积结构的示意图。并且，图中，实线表示斜纹部件 (士45°部件)11、虚线表示UD部件(0°部件)12、梯形(矩形)表示芯部件13。作为外皮1，在外侧设有η层士45°部件，在其内侧设有Ν2层0°部件，在其内侧设有Μ2层0°部件，在其内侧设有m层士45°部件。并且，n、m、N2、M2为自然数，N2+M2 > 1、 附彡1、M2彡0。而且，在外皮1的N2层0°部件与M2层0°部件之间，在风车翼10的各部分，分别设有以下层。即，在腹部加强部4a/背部加强部4b，设有Q2层的0°部件(Q2为自然数)。在后缘部加强部如、5比设有R层的0°部件(R为自然数)。此时，可使Q2<c!(参考图1B)，R<r(参考图1B)。在外皮1上使用0°部件是为了提高弯曲刚性。并且，可使 M2彡M1、N2彡N1、Q2彡Ql (参考图4B)。设置后缘部加强部如、釙是为了提高弯曲刚性。 在其它部分，设置1层芯部件13。另外，在腹部加强部如与背部加强部4b，可考虑必要刚性而使用不同的层数Oil)。在后缘部加强部如、后缘部加强部恥，可考虑必要刚性而使用不同的层数(R)。O°部件(UD部件)12以及士45°部件(斜纹部件)11与图2中说明的UD部件 112以及斜纹部件111相同。此情况下，腹部加强部4a/背部加强部4b的层积状态为(士45° )n/(0° )N2/ (0° )Q2/(0°、/(士45° )m。后缘部加强部 fe、5b 的层积状态为(士45° )n/(0° )N2/ (0° )κ/(0° )Μ2/(士45° )m。其它部分的层积状态为(士45° )n/(0° )N2/芯部件/(0° ) 2/(士45° )m。其中，士45°及0°分别表示士45°部件及0°部件。并且，下标n、m、N2、 Q2、R、M2分别表示层数。另外，最后缘部分也可仅为外皮101(包含芯部件13)。即使没有前缘的UD部件，整体层积的UD部件的个数(层数拟)也为能够使翼获得必要弯曲刚性的最小个数。该最小个数可通过实验或模拟等方法来确定。这样，通过整体层积的UD部件的个数限定在必要限度内的最小值，能够抑制重量的增加。在本实施方式中，通过在翼面整体的外皮上层积单方向加强0°部件(UD部件)来获得必要弯曲刚性，因此能够实现未在前缘集中配置UD部件的结构。由于未在前缘集中配置UD部件，因此，与现有技术相比，在制造时能够减少UD部件的配置部位，缩短层积作业时间。并且，由于未在前缘配置UD部件，因此能够消除在翼根部附近的翼形状近似圆筒的部位UD部件向下方偏移而不易制造的问题。并且，在本实施方式中，未在前缘集中配置UD部件，而在腹部、背部及后缘集中配置UD部件。这是由于如果没有集中配置UD部件的部位而仅通过外皮的UD部件来获得弯曲刚性，则UD部件的使用量增加，重量非常大。即，在本实施方式中，通过在外皮上使用UD 部件并在腹部、背部及后缘集中配置UD部件，能够抑制需要追加的UD部件的量，维持轻量化，获得必要弯曲刚性。并且，作为与第一实施方式的不同点，由于在后缘也集中配置UD部件，因此能够减少在外皮上使用的UD部件，因此能够进一步抑制UD部件的必要量，维持轻量化，获得必要弯曲刚性。因此，通过本实施方式，能够实现风车翼的轻量化并保证弯曲刚性，同时，能够缩短制造时间，易于制造。(第三实施方式)参考附图对本发明第三实施方式的风车翼进行说明。图6是示意性表示本发明第三实施方式的风车翼结构的剖视图。该风车翼IOb包括翼根部Si、主要部S2。在本实施方式中，风车翼整体未使用相同的层积结构，而是以风车翼的最大翼弦位置附近为边界，在翼根侧的翼根部Sl与翼缘侧的主要部S2使用相异的层积结构，此处与第一及第二实施方式相异。下面，进行详细说明。翼根部Sl为翼根部附近翼形状近似圆筒的部位，由于UD部件容易向下方偏移，因此使用第一实施方式的层积结构(参考图4A及图4B)。即，在从翼根部到最大斜率位置附近的范围内，在翼面整体层积UD部件12而未在前缘及后缘集中配置UD部件12。由此能够消除在翼根部附近的翼形状近似圆筒的部位UD部件向下方偏移而不易制造的问题。另外， 作为翼缘部Si，也可使用第二实施方式的层积结构(参考图5A及图5B)。主要部S2使用背景技术的层积结构(参考图IA及图1B)。即，在从最大翼弦位置附近到翼缘部的范围内，在翼面整体上未层积UD部件，而在前缘、后缘、腹部及背部集中配置UD部件12。由此，与在翼面整体上层积UD部件的情况相比，能够使UD部件使用量达到最小，而实现最轻量化。另外，作为主要部S2，也可使用与翼根部Sl相异的其它层积结构 (例如，参考图5A及图5B或图4A及图4B)。另外，翼根部Sl与主要部S2结构相同的部分连续(一体)形成。例如，翼根部Sl 的外皮1的外侧及内侧的斜纹部件11及中间芯部件13是与主要部S2的外皮101的外侧及内侧的斜纹部件111及中间的芯部件113连续(一体)形成。由此，能够使风车翼整体一体形成。因此，通过本实施方式，能够实现风车翼的轻量化并保证弯曲刚性，同时，能够缩短制造时间，易于制造。第一至第三实施方式的风车翼10、10a、10b均能够作为轻量化、弯曲刚性高、制造时间短、易于制造的风车翼而用于风力发电装置。本发明并不限于上述各实施方式，可在本发明技术思想范围内对各实施方式进行适当变形或变更。并且，在不产生技术矛盾的前提下，可将各实施方式的技术相互组合使用。
权利要求
1.一种风车翼，具有层积结构，其特征在于， 所述层积结构包括外皮，其具有翼形状；腹部加强部，其加强所述外皮的所述翼的腹部； 背部加强部，其加强所述外皮的所述翼的背部，所述外皮包括层积的第一多方向部件、第一单方向加强部件和第二多方向部件， 所述腹部加强部包括设置在所述第一单方向加强部件与所述第二多方向部件之间的第二单方向加强部件，所述背部加强部包括设置在所述第一单方向加强部件与所述第二多方向部件之间的第三单方向加强部件，所述外皮在前缘侧的所述腹部加强部与所述背部加强部之间以及在后缘侧的所述腹部加强部与所述背部加强部之间分别配置有第一芯部件。
2.根据权利要求1所述的风车翼，其特征在于，进一步具有后缘部加强部，其加强所述外皮的所述翼的后缘部， 所述后缘部加强部包括配置在所述第一单方向加强部件与所述第二多方向部件之间的第四单方向加强部件，所述外皮在所述前缘侧的所述腹部加强部与所述背部加强部之间、所述腹部加强部与所述后缘部加强部之间、所述背部加强部与所述后缘部加强部之间分别配置有所述第一芯部件。
3.根据权利要求1或2所述的风车翼，其特征在于，所述外皮进一步包括以与所述第二多方向部件重叠的方式配置在所述第二多方向部件内侧的第五单方向加强部件。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的风车翼，其特征在于， 从所述翼的翼根部到最大翼弦位置附近为所述层积结构， 从所述翼的所述最大翼弦位置到翼前缘具有其它的层积结构。
5.根据权利要求4所述的风车翼，其特征在于， 所述其它层积结构包括其它的外皮，其具有所述翼的形状；其它的腹部加强部，其加强所述其它的外皮的所述翼的腹部； 其它的背部加强部，其加强所述其它的外皮的所述翼的背部； 其它的前缘部加强部，其加强其它的所述外皮的所述翼的前缘部； 其它的后缘部加强部，其加强其它的所述外皮的所述翼的后缘部， 所述其它的外皮包括层积的所述第一多方向部件与所述第二多方向部件， 所述其它的腹部加强部包括设置在所述第一多方向部件与所述第二多方向部件之间的第六单方向加强部件，所述其它的背部加强部包括设置在所述第一多方向部件与所述第二多方向部件之间的第七单方向加强部件，所述其它的前缘部加强部包括设置在所述第一多方向部件与所述第二多方向部件之间的第八单方向加强部件，所述其它的后缘部加强部包括设置在所述第一多方向部件与所述第二多方向部件之间的第九单方向加强部件，所述其它的外皮在所述其它的腹部加强部与所述其它的前缘部加强部之间、所述其它的腹部加强部与所述其它的后缘部加强部之间、所述其它的背部加强部与所述其它的前缘部加强部之间、所述其它的背部加强部与所述其它的后缘部加强部之间分别配置有第二芯部件。
6. 一种风力发电装置，其特征在于，具有能够旋转地安装在机舱的旋翼毂和安装在旋翼毂上的风车翼，由旋翼毂与风车翼构成风车旋转体，利用风力使风车旋转体旋转驱动， 将其旋转驱动能转换为电能。
全文摘要
一种风车翼及使用该风车翼的风力发电装置，其能够缩短制造时间且易于制造。风车翼包括具有翼形状的外皮(1)、加强外皮(1)的翼腹部的腹部加强部(4a)、加强外皮(1)的翼背部的背部加强部(4b)。外皮(1)包括层积的多方向部件(11)、单方向加强部件(12)和多方向部件(11)。腹部加强部(4a)包括设置在单方向加强部件(12)与多方向部件(11)之间的另一单方向加强部件(12)。背部加强部(4b)包括设置在单方向加强部件(12)与多方向部件(11)之间的另一单方向加强部件(12)。外皮(1)在前缘侧的腹部加强部(4a)与背部加强部(4b)之间以及在后缘侧的腹部加强部(4a)与背部加强部(4b)之间分别配置有第一芯部件(13)。
文档编号F03D11/00GK102227557SQ201080003326
公开日2011年10月26日 申请日期2010年11月22日 优先权日2009年12月22日
发明者平野敏行, 江崎浩司, 黑岩隆夫 申请人:三菱重工业株式会社